污水處理工培訓教程2021年8月編制第一局部污水處理根底知識1.污水處理常識1.1城市污水的來源與組成城市污水為城市下水道系統收集到的各種污水，通常有生活污水、工業廢水和城市降水徑流三局部組成，是一種混合污水。1〕生活污水：指人們日常生活中的排水包括糞便污水、洗滌污水、沐浴污水。主要由有機物、無機物和微生物組成。2〕工業廢水：是從工業生產過程中排出的廢水。其成分復雜、主要由產品種類、原材料、工藝過程所決定。工業廢水按照污染程度的不同，可分為：生產廢水和生產污水兩類。生產廢水是指在使用過程中受到輕度沾污或水溫增高的水；通常經某些處理后即可在生產中重復使用，或直接排入水體。生產污水是指在使用過程中受到較嚴重污染的水；需經適當處理后才能排放或在生產中使用。1.2城市污水流量的變化規律城市污水流量是隨著城市活動的變化而不斷變化的。一般來說，大多數的城市隨著經濟的開展，人口不斷地增加，用水量及污水量也在逐年增長。污水處理廠所接納的污水量隨匯水面積內的企事業單位的增減和效勞人口的多少而變化。污水量還隨著居民的生活習慣而變化。通常，城市污水流量的時變化特征是：大城市的流量時變化相對較小，中小城市流量時變化很大。城市污水流量的日變化那么主要取決于城市下水道系統體制〔合流制或分流制〕、城市的氣候特點、城市的工業類別、城市類型〔工業化城市、文化城市還是旅游城市等〕。1.3排水系統根底知識排水系統的體制及其選擇排水系統的體制一般分為合流制和分流制兩種類型。1〕合流制排水系統是將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一個管渠內排除的系統。2〕分流制排水系統是將生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內排除的系統。排水系統的布置形式一般的幾種布置形式如下，可根據當地條件，因地制宜采用，綜合布置。1〕正交布置2〕截流式布置3〕平行式布置4〕分區布置5〕輻射狀分散布置6〕環繞式布置排水工程主要結構物1〕排水管道①排水管的材質常用排水管材有鋼管、鑄鐵管、陶土管、鋼筋混凝土管及混凝土管，此外還有PCCP管、PVC-U雙壁波紋管等新型管材。②排水管道根底排水管道的根底，分為地基、根底和管座三個局部。③排水管道的接口A.剛性接口B.柔性接口2〕排水溝渠①鋼筋混凝土渠涵②磚、石砌體溝渠③拱形渠道〔3〕各類排水檢查井①圓形檢查井②方形檢查井③扇形檢查井④跌水井⑤雨水口〔4〕排水管道出水口1〕活性污泥法這是目前使用很廣泛的一種生物處理法。將空氣連續鼓入曝氣池的污水中，經過一段時間，水中即形成繁殖有大量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥，活性污泥能夠吸附水中的有機物，生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料，獲得能量并不斷生長繁殖，有機物被分解、去除，污水得以凈化。從曝氣池流出的含有大量活性污泥的污水——混合液，經沉淀別離，水被凈化排放，沉淀別離后的污泥作為種泥，局部地回流曝氣池。活性污泥法自出現以來，經過80多年演變，出現了各種活性污泥的變法，但其原理和工藝過程沒有根本性的改變。①普通活性污泥法這種方法被廣泛使用，是許多污水廠的主流工藝。傳統活性污泥法是將污水和回流污泥從池首端引入，呈推流式至池末端流出。此法適于處理要求高、水質較穩定的污水，但對負荷的變動適應性較弱。后來在此根底上產生了一些改進形式。②多點進水法為了使槽內有機負荷接近一定值，把廢水從幾個地點分開流入，有利于解決超負荷問題。③吸附再生法使接觸槽內活化的活性污泥吸附污染物質，污泥與水別離后，在再曝氣槽內把吸附的污染物質進行氧化。該法有利于增加處理量，并有一定的抗沖擊負荷能力。④延時曝氣法延長曝氣時間，有利于完全氧化，污泥產量少，適于小型污水廠。⑤厭氧——好氧活性污泥法為了在去除有機物質〔BOD〕的同時有效地去除氮、磷等營養物質，人們把厭氧狀況組合到活性污泥法中，使厭氧和好氧狀況在反響池內同時存在或反復周期地實現，形成了厭氧——好氧活性污泥〔A/O〕法，甚至缺氧—厭氧—好氧活性污泥(A2/O)法。②生物轉盤通過傳動裝置驅動生物轉盤以一定的速度在接觸反響塔內轉動，交替地與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附—吸氧—氧化分解的過程，通過不斷轉動，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉盤流程中除了生物轉盤外，還有初次沉淀池和二次沉淀池。生物轉盤的適應范圍廣泛，除了應用在生活污水的處理外，還用在各種行業生產污水的處理。生物轉盤的動力消耗低，抗沖擊負荷能力強，管理維護簡單。③生物接觸氧化在池內設置填料，使已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的速度流經填料。填料上長滿生物膜，污水與生物膜相接觸，水中的有機物被微生物吸附，氧化分解和轉化成新的生物膜。從填料上脫落的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法對沖擊負荷有較強的適應力，污泥生產量少，可保證出水水質。④生物流化床采用相對密度大于1的細小惰性顆粒如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體外表附著生長，形成生物膜。充氧污水自下而上流動使載體處于流化狀態，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高。能適應較大沖擊負荷，占地小。3〕自然生物處理法利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理污水，形成水體〔土壤〕—微生物—植物組成的生態系統，對污染物進行一系列的物理、化學和生物凈化。生態系統可對污水中的營養物質充分利用，有利于綠色植物生長，實現污水的資源化、無害化和穩定化。該法工藝簡單、費用低、效率高，是一種符合生態原理的污水處理方式，但容易受自然條件影響，占地較大。主要有穩定塘、水生植物塘、水生動物塘、濕地、土地處理系統及上述工藝的組合系統。4〕厭氧生物處理法利用兼性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物。主要用于處理高濃度、難降解的有機工業廢水及有機污泥。近年來開發的工藝有厭氧濾池、厭氧轉盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反響裝置。厭氧生物處理法能耗低且能產生能量，污泥產量少。近年來，水解酸化工藝也逐步得到應用。其原理是利用水解產酸菌，并將厭氧反響控制在水解酸化階段，將難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的小分子物質。5〕氧化復原電位〔ORP〕正常的城市污水具有約+100mV的氧化復原電位，小于+40mV的氧化復原電位或負值氧化復原電位說明污水己經厭氧發酵或有工業復原劑的大量排放。氧化復原電位超過+300mV，指示有工業氧化劑廢水的大量排入。污水的化學性質及指標污水中的污染物質，按化學性質可分為無機物與有機物；按存在形態可分為懸浮狀態與溶解狀態。1〕無機物污染指標無機物包括酸堿度、氮、磷及重金屬離子等。①酸堿度酸堿度用pH值表示。pH值等于氫離子濃度的負對數。當pH值超出6~9的范圍時，會對人、畜造成危害，并對污水的物理、化學及生物處理產生不利影響。城市污水的pH值呈中性，一般為6.5~7.5。堿度反響了城市污水中和酸的能力，通常用碳酸鈣含量〔mg/l〕表示。②總氮TN、氨氮NH3-N、凱氏氮TKNA.總氮TN：為水中有機氮、氨氮和總氧化氮(亞硝酸氨氮及硝酸氨氮之和)的總和。B.氨氮NH3-N：是水中以NH3和NH4+形式存在的氮，它是有機氮化物氧化分解的第一步產物。C.凱氏氮TKN：是氨氮和有機氮的總和。③總磷TP總磷是污水中各類有機磷和無機磷的總和。④重金屬離子城市污水中的重金屬主要有汞、鉻、鎘、鉛等。2〕有機物污染指標①生化需氧量BOD生化需氧量是在指定的溫度和時間段內，在有氧條件下由微生物(主要是細菌)降解水中有機物所需的氧量。由于將有機物完全降解需要歷時100天以上，實際上采用20℃下20天的生化需氧量BOD20為代表。生產應用時20天過長，一般采用20℃下5天的BOD5作為衡量污水中可生物降解有機物濃度指標。對于城市污水，其BOD5約為BOD20的70%~80%，一般在100~300mg/l之間。②化學需氧量COD盡管BOD5是城市污水中常用的有機物濃度指標，但是存在分析上的缺陷：①5天的時間過長，難以及時指導實踐；②污水中難生物降解的物質含量高時，BOD5測定誤差較大；③工業廢水中往往含有抑制微生物生長繁殖的物質，影響測定結果。因此有必要采用COD這一指標作為補充或代替。COD的測定，是將污水置于酸性條件下，用強氧化劑重鉻酸鉀將污水中的有機物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般寫成COD。重鉻酸鉀的氧化性極強，水中有機物絕大局部被氧化。化學需氧量的優點是能夠更清楚地表示污水中有機物的含量，并且測定時間短，不受水質的限制；缺點是不能像BOD那樣表示出微生物氧化的有機物量，另外還有局部無機物也被氧化，并非全部代表有機物含量。城市污水的COD大于BOD20，兩者的差值大致為難于生物降解的有機物量。在城市污水處理分析中，把BOD5/COD的比值作為可生化性指標。當BOD5/COD≥0.3時，可生化性較好，適宜采用生化處理工藝。③總需氧量TOD由于有機物的主要組成元素是C、H、O、N、S等，被氧化后，分別產生CO2、H2O、NO2、和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量TOD。④總有機碳TOC總有機碳TOC是目前國內、外開始使用的另一個表示有機物濃度的綜合指標。它包括水樣中所有有機污染物質的含碳量。污水的生物性質及指標污水生物性質的檢測指標有大腸菌群數(或稱大腸菌群值)、大腸菌群指數、病毒及細菌總數。1〕大腸菌群數：是每升水樣中所含有的大腸菌群數目，以個/L計；大腸菌群指數是查出1個大腸菌群所需要的最少水量，以毫升(ml)計。大腸菌群指數＝1000/大腸菌群數大腸菌群數一般作為污水被糞便污染程度的衛生指標。2〕病毒污水中已被檢出的病毒有100多種。3〕細菌總數細菌總數是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和，以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示，細菌總數越多，表示病原菌與病毒存在可能性越大。1.7污水處理廠運行的環境影響控制噪聲控制：1〕概述噪聲是能量的傳播，在接收者處超過了規定標準值就需要控制。控制噪聲的根本方法是降低噪聲聲源強度，此外，也可在傳播途徑和個人防護上加以控制。常見的噪聲控制方法如下：①降低噪聲聲源強度。②阻斷或阻滯噪聲的傳播途徑。③加強個人防護。④強化噪聲監控預防管理。此外，采用植樹、矮灌木、草坪，在光滑的墻壁上種植綠色植物等綠化手段，可減少噪聲源對周邊環境的影響。2〕城市污水處理廠的噪音來源與控制城市污水處理廠的噪音主要來源于所使用的機械、動力設備，其中產生噪音較大的設備如鼓風壓縮機、脫水機、某些曝氣設備〔如轉碟機〕等。除臭污水處理廠在污水、污泥處理過程中會產生大量不同種類的臭氣，對大氣造成嚴重的污染，影響廠區周圍的空氣環境衛生，對廠內與其近距離接觸的工作人員的身心健康帶來了危害，同時污水中的有機物分解產生的惡臭氣體對金屬材料、設備和管道有一定的腐蝕性。污水處理廠的氣態污染物以揮發性有機物以及硫化氫、甲硫醇、氨等惡臭物質為主。大多數是有機化合物，主要由碳、氮和硫元素組成，都帶有活性基團，容易發生化學反響，特別是被氧化。當活性基團被氧化后，氣味就消失。常見除臭方法有：化學除臭法、離子除臭法、生物除臭法。城鎮污水處理廠的臭味控制必須執行?城鎮污水處理廠污染物排放標準?〔GB18918-2002〕中的“廠界〔防護帶邊緣〕廢氣排放最高允許濃度〞。⑧其他費用：如污泥處置費、生產用車費、辦公費、差旅費、稅金〔如土地使用稅、房產稅、印花稅等〕等。⑨財務費用：指企業長、短期貸款發生的利息支出。3〕污水處理廠本錢分析指標

①單位污水處理耗用電量=用電度數÷污水處理量②單位污水處理變動本錢=變動本錢÷污水處理量一般來說，污水處理廠變動本錢包括:直接材料、動力費用和污泥處置費等。③單位污水處理經營本錢〔或稱運營本錢〕=運營本錢÷污水處理量

污水處理經營本錢=污水處理總本錢－〔固定資產折舊費+財務費用〕④單位污水處理總本錢〔或稱完全本錢〕=總本錢÷污水處理量污水處理廠運行記錄與報表城市污水處理廠的原始記錄與報表是一項重要的文字記錄與檔案材料，可為管理人員提供直接的運轉數據、設備數據、分析化驗數據、財務數據，這些數據可幫助對工藝等進行計算與調整，分析、判斷設施設備狀況，調整經營情況及提出設施設備維修方案和生產調度。原始記錄主要有值班記錄、工作日志和設備維修記錄等。原始記錄的填寫，一定要及時、清晰、完整、真實準確；統計報表的編制那么應定時、系統、簡練地反映污水處理過程不同時期的運行管理狀況的主要內容。2.污水處理中的微生物學根底知識2.1污水處理中的微生物及其特性微生物是一類體形微小，結構簡單的生物。人的眼睛一般看不見微生物，通常要借助光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到。微生物主要包括細菌、放線菌、藻類、真菌、立克次氏體、衣原體、枝原體，以及原生動物和后生動物等類群，其中與污水處理關系密切的是細菌、藻類、放線菌、原生動物和后生動物中的某些種類。1〕細菌去除污水中的BOD直接有關的微生物代表是細菌。細菌是單細胞生物，有球形、桿狀和螺旋狀三種，細菌是最小的生物，只由1個細胞組成，細菌細胞由細胞壁、細胞膜、細胞質和核質等局部組成。細胞壁是細胞最外面的一層薄膜，具有較強的堅韌性，主要由纖維素組成，可起到保護細胞的作用。細胞膜是一層緊貼著細胞壁而包圍著細胞質的薄膜，其主要化學組成是脂類、蛋白質和糖類。細胞膜具有選擇性吸收的半滲透性，該膜能根據細胞的需要，決定哪些物質可以穿過細胞膜進入細胞內，那些物質不能穿過。細胞質是一種無色透明而粘稠的膠體，其主要成分是水、蛋白質、核酸和脂類等物質。細菌的新陳代謝活動是在細胞質內進行的。在污水處理過程中，有機污染物質就是穿入到細菌體內的細胞質中被分解代謝的。核質主要由一些核酸組成，核酸是生物遺傳物質，決定細菌的種類。內含物或稱為顆粒是細菌新陳代謝的產物，其中一局部為細菌在體內儲藏起來的營養物質。有些細菌在一定的營養條件下，能夠向細胞壁的外表分泌出一層粘液〔稱之為莢膜〕。莢膜中90%為水分，其余為一些多糖或多肽類聚合物。粘性的莢膜能把許多細菌粘合在一起，形成團狀，稱之為菌膠團。能夠形成菌膠團的細菌稱之為菌膠團細菌，周圍環境的營養豐富時，菌膠團細菌可形成莢膜；營養缺乏時，菌膠團細菌還可將莢膜物質重新吸入細胞內作為營養物質，菌膠團是活性污泥〔曝氣池內〕的主要組成局部，有很強的吸附、氧化分解有機物的能力，在污水處理過程中起著重要作用。細菌是采用分裂方式來進行繁殖的。每個細菌菌體到達一定成熟程度以后即能分裂成2個幼細菌細胞。細菌的這種裂殖方式非常快，在適宜的環境中，每個細菌20~30min內便可裂殖1次，生成2個細菌。正是細菌的這種高繁育速度，才使我們在較短的時間內能夠在曝氣池培養出那么多的微生物，去處理污水。2〕絲狀菌與放線菌絲狀菌同菌膠團細菌一樣，是活性污泥中重要的組成成分，是一大類菌體細胞相連而形成絲狀的微生物的總稱。絲狀菌，或稱絲狀微生物，包括絲狀菌、絲狀真菌和絲狀藻類等微生物類群。污水處理過程中的絲狀菌主要有球衣細菌、絲狀硫磺細菌和放線菌。球衣菌和絲狀菌等絲狀微生物在活性污泥工藝中過度繁殖，可產生污泥膨脹，使污泥沉降性能惡化。放線菌是一種有細長分枝的單細胞菌絲體，活性污泥工藝中的諾卡氏菌即為放線菌的一個屬類。諾卡氏菌既能形成空間網狀絲體，又由于其菌體細胞的細胞壁為蠟質，具有疏水性，極易漂至水面，形成泡沫，在活性污泥工藝中，由于諾卡氏菌增殖，在曝氣池內形成的大量生物泡沫，會嚴重干擾正常運行。3〕藻類藻類是一種低等植物，有單細胞，也有多細胞。按照色素組成，主要有綠藻、藍藻、硅藻和褐藻等。藻類在生物穩定塘處理工藝中發揮著重要作用。氧化塘中的藻類以綠藻如小球藻，柵藻和衣藻等為主。4〕原生動物原生動物是最低等的單細胞動物。與污水處理工藝有關的原生動物主要有三類：肉足類、鞭毛類和纖毛類。原生動物在活性污泥中發揮著重要作用。在活性污泥法中，纖毛蟲可促進生物絮凝作用，能大量吞食游離細菌，進一步提高沉降效果，改善生物處理法的出水水質。由于不同種類的原生動物對環境變化的敏感程度不同，所以可以利用原生動物種群的生長情況，判斷生物構筑物的運轉情況及污水凈化的效果。5〕后生動物后生動物由多個細胞組成，種類很多。在污水處理中常見的是輪蟲和線蟲。輪蟲和線蟲的存在，往往指示處理效果較好，但數量太多，那么可能破壞污泥的結構，使污泥松散而上浮。2.2微生物的生長過程：根據單細胞微生物生長速率的不同，其生長過程可分為緩慢期、對數期、穩定期和死亡期4個主要階段。1〕緩慢期緩慢期又稱停滯期或適應期。微生物接種到新環境中后，在開始的一段時間內，通常不立即進行細胞分裂、增殖，生長速率近于零，細胞數目幾乎保持不變，這段時間被稱為緩慢期。這一階段的主要特征是代謝活潑，體積增大，大量合成細胞分裂所需的酶類、ATP和其他細胞成分，為細胞分裂做準備。2〕對數期細菌經過緩慢期的調整適應與個體生長，在對數期細胞進入快速分裂階段。其特點是細胞分裂速度最快、代時最短、代謝活動旺盛、對環境變化敏感，并且細胞內的核糖體等組分也像細胞數目一樣以同樣的對數生長速率增加，細胞合成核糖體以及蛋白質越多，其生長速率也越快。3〕穩定期在穩定期新生的細胞數目與死亡的細胞數目保持恒定。穩定期細胞的特征是代謝活力鈍化，細胞含有較少的核糖體，RNA和蛋白質合成緩慢，mRNA的水平低下。某些代謝產物特別是次生代謝產物主要就是在穩定期，特別是在對數期與穩定期轉換階段產生。4〕死亡期〔內源呼吸期〕營養物質耗盡和有毒代謝產物的大量積累，細菌死亡率逐漸增加，最終群體中活的細胞數目將以對數速率急劇下降。死亡期細胞的總數雖然經鏡檢直接計數可能保持不變，但用間接菌落計數檢測到的活細胞數目卻在減少，伴隨著細胞的裂解或自溶可釋放出一些代謝產物，細菌的生命活動主要依賴于內源呼吸。細菌生長的不同時期反映的是群體而不是單個細胞的生長規律，緩慢期、對數期、穩定期、死亡期只適用于細胞的群體而不適用于單個細胞。2.3污水處理活性污泥中微生物的作用原理細菌的新陳代謝是細菌不斷地從外界環境攝取其生長與繁殖所必需的營養物質，同時又不斷地將自身產生的代謝產物〔廢物〕排泄到體外環境中去的過程。細菌在進行新陳代謝的生命活動中將營養物質消耗掉，也就是污染物質被處理掉的過程。新陳代謝而包括同化和異化兩個作用。同化作用是細菌消耗能量，進行合成反響，將吸收的營養物質轉變為細胞物質；異化作用是細菌將細胞內的營養物質和自身的細胞物質分解過程。這個過程要放出能量。同化作用和異化作用是相輔相成的，異化作用產生的能量供給同化作用，同化作用為異化作用提供營養和細胞物質。1〕微生物的營養活性污泥和生物膜中絕大局部細菌都利用有機污染物質作為營養物質，并利用這些物質分解過程中所產生的能量作為生命活動所需的能量來源，這類細菌被稱之為異養菌。污水中的有機污染物質就是被這些異養菌去除的。還有一類微生物利用無機物質作為營養，被稱之為自養微生物。這類微生物按照生命所需能量來源的不同，又分為化能自養和光能自養兩類。化能自養微生是以無機物質作為營養，以無機化學反響所產生的能量作為能源的一類微生物。硝化系統活性污泥中的亞硝化單胞菌和硝化桿菌就是化能自養微生物。亞硝化單胞菌將氨氮物質氧化成亞硝酸鹽，利用這個無機氧化反響產生的能量做為能源，將無機的二氧化碳復原并合成菌體。這也是污水中氨氮物質發生硝化的根本過程。光能自養微生物都能進行光合作用，利用光能做為能源，利用CO2等無機物質合成細胞物質。生物穩定塘中的藻類即屬于光能自養微生物，它能利用陽光做能源，以污水中的無機碳做營養，進行光合作用，產生氧氣，供給污水中的異養細菌。2〕微生物的呼吸作用呼吸作用即微生物的異化作用，是微生物獲取生命活動所需能量的途徑。有氧氣參與的呼吸作用，稱為好氧呼吸；沒有氧氣參與的呼吸稱為厭氧呼吸。由于呼吸類型的不同，微生物可分為好氧微生物、厭氨微生物和兼性微生物。好氧微生物必須生活在有氧環境中，沒有氧那么無法生存；它們在有氧條件下，可以將有機物分解成二氧化碳和水。這個過程稱之為有機物的好氧分解。污水的好氧處理進行的就是好氧分解。厭氧微生物必須生活在無氧環境中，如果有氧存在反而會產生毒害作用。它們在無氧條件下，可以將復雜的有機物分解成有機酸等較簡單的有機物和二氧化碳等產物，這個過程稱為厭氧分解。污水的厭氧處理和污泥的厭氧消化進行的就是厭氧分解過程，兼性微生物既能在有氧環境中生活，也能在無氧環境中生長。在有氧環境中，它們對有機物進行好氧分解，在厭氧環境中，它們那么能對有機物進行厭氧分解。在污水處理系統中，絕大局部細菌都為兼性菌。在厭氧環境中，如果進入足夠的氧氣，不僅能使厭氧微生物處于完全抑制狀態，而且局部會中毒死亡。而好氧微生物進入厭氧狀態那么具有相當強的忍耐力。一般好氧細菌在厭氧環境中停留24h以后，如恢復供氧，那么其生物活性會立即恢復如初。在污水處理中，我們會注意到，停止曝氣幾天的活性污泥在恢復曝氣以后會在較短時間內恢復處理效果。當環境中的溶解氧高于0.2～0.3mg/L時，兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸；當溶解氧低于0.2～0.3mg/L接近于零時，兼性菌那么轉入厭氧呼吸，絕大局部好氧菌都根本停止了呼吸，而有一局部好氧菌〔大多數為絲狀菌〕那么生長良好，處于優勢。這一類特殊的好氧菌那么稱之為微好氧菌。絲狀菌一般都屬于微好氧菌。在活性污泥工藝中，當溶解氧缺乏時，微好氧菌常導致污泥膨脹。3〕影響微生物活性的其它因素營養：污水處理中C：N：P最適宜為100：5：1，如果某種營養缺乏，就應予以補充，否那么將影響微生物的生長，進而影響處理效果。溫度：水處理中的微生物絕大局部適宜生長在20～35℃之間。在適宜的溫度范圍內，溫度越高，微生物的活性越強，處理效果也越好；反之溫度越低，生物活性就越差。因此，生物處理系統夏季較冬季的處理效果更高。pH值：要使微生物具有足夠的生物活性去處理污水，一般應將pH值控制在6～8或6～9的范圍內。有毒有害物質：工業廢水中有很多物質能使微生物中毒死亡或活性下降，其中包括很多有機物如酚、甲醛等，也包括一些重金屬離子如銅離子、鎘和鉛離子等；此外，一些氧化劑〔如漂白粉或液氯〕也可使微生物新陳代謝受阻，導致死亡。污水生物處理中，如發生微生物中毒現象，將嚴重影響處理效果。2.4微生物對活性污泥狀況的指示作用生物相能在一定程度上反映好氧處理系統運行狀況和處理質量。1〕活性污泥良好時出現的生物當活性污泥良好時出現的生物有鐘蟲屬、累枝蟲屬、蓋纖蟲屬、有肋桶纖蟲屬、獨縮蟲屬、聚縮蟲屬、各種吸管蟲類、輪蟲類、寡毛類等固著型種屬或者匍匐性種屬。這些生物的存在說明活性污泥具有的較高的凈化效果。2〕活性污泥狀態惡化時出現的生物豆形蟲屬、腎形蟲、草履蟲屬、瞬目蟲屬、波豆蟲屬、屋滴蟲屬、滴蟲屬等快速游泳型的種屬是在活性污泥狀態惡化時出現的生物。當這些生物出現的時候，絮凝體較小，往往在0.1~0.2mm以下，活性污泥的性狀惡化的時候，波豆蟲屬、屋滴蟲屬和滴蟲屬等微小鞭毛蟲類所占的比例極高。而且，當處理功能嚴重惡化的時候，微型動物幾乎不出現，而可以觀察到大量分散狀的細菌，活性污泥的凝聚能力下降，松散絮體所占的比例極端增高。另外，由于微小鞭毛蟲類的體長大多為10μm以下，因此，鏡檢時應加以注意。原生動物少的現象，是在BOD負荷極高或者溶解氧缺乏或者有害物質流入的時候出現。3〕從活性污泥惡化恢復到正常時出現的生物〔中間活性污泥性生物〕中間活性污泥性生物有漫游蟲屬、斜葉蟲屬、管葉蟲屬等慢速游泳的或匍匐行進的生物。這些生物很少是以優勢出現的，而且這些生物是在過渡期內出現的，所以能大量地觀察到的時間不過5~10天左右。4〕活性污泥分散，解體時出現的生物活性污泥分散，解體時的指標性生物為變形蟲屬和簡變蟲屬等肉足類，如在1ml混合液中出現一萬個以上的個體時，絮凝體變小，出水渾濁并呈白色。出現這種狀態之后再采取措施就已經太晚了，所以只要發現這些生物急劇增加，就要減少回流污泥量，通過這樣的操作可以使解表達象得到某種程度的控制。第二局部污水處理單元2〕柵渣的去除及時去除柵渣是控制過柵流速在合理范圍內的重要措施。格柵除污機的維護保養巡檢時應注意有無異常聲音，觀察柵條是否變形，應定期加油保養。鏈條式除污機的鏈瓣如有斷裂應及時更換。1.2提升泵房工藝原理及過裎：污水廠的污水提升泵站的作用是將污水提升至后續處理單元所需要的高度，使其實現重力流。泵站一般由水泵、集水池和泵房組成。運行與管理1〕集水池的維護污水進入集水池后速度放慢，一些泥砂可能沉積下來，使有效容積減少，影響水泵工作，因此集水池要根據具體情況定期清理。清理集水池時，應特別注意防止檢修人員中毒。先停止進水，用泵排空池內存水，然后強制通風，應特別注意，操作人員下池后，通風強度可適當減小，但絕不能停止通風，每名檢修人員在池下工作時間不可超過30min。2〕泵組的運行調度泵組的運行操作應考慮以下原那么。①保證來水量與抽升量一致。②保持集水池高水位運行，這樣可降低水泵揚程，在保證抽升的前提下降低能耗。③水泵的開停次數不可過于頻繁。④機組均衡運行，泵組內每臺水泵的投運次數及時間應根本均勻。1.3沉砂池工藝原理及過程砂是城市污水中相對密度較大，易沉淀別離的一些顆粒物質。主要包括無機性的砂粒，礫石和有機性的顆粒，如果核皮、骨條、種粒等。除砂可減少后續工藝流程中機械部件、污泥泵的磨損、減少管道的堵塞，防止砂粒在曝氣池和污泥消化池中的積累以致減少有效容積。沉砂池是采用物理原理將砂從污水中別離出來的。按照物理原理或結構形式的差異，沉砂池分為平流沉砂池、豎流沉砂池、曝氣沉砂池和旋流〔或渦流〕沉砂池等。1〕平流沉砂池〔見右圖〕平流沉砂池工藝參數主要是污水在池內的水平流速和停留時間。水平流速決定沉砂池所能去除的砂粒的粒徑大小，一般控制在0.15～0.30m/s。污水在池內的停留時間決定砂粒去除效率。停留時間越長，砂粒去除效率越高。但停留時間太長，非但除砂效率不能繼續增加，反而導致有機污泥大量沉淀。因而最大流量時停留時間不小于30s，一般采用30～60s。普通平流沉砂池的主要缺點是沉砂中含有15%的有機物，使沉砂的后續處理難度增加。2〕曝氣沉砂池〔見右圖〕曝氣沉砂池的工藝參數有曝氣強度、停留時間、水平流速和旋轉速度。在實際運行中，曝氣強度是一個最重要的工藝控制參數，有三種表達方式：第一種是單位污水量的曝氣量，一般控制在每立方米污水0.1~0.3m3空氣；第二種是單位池容的曝氣量，一般控制在每立方米池容每小時2~5m3空氣；第三種是單位池長的曝氣量，一般控制在每米池長每小時16~28m3空氣。停留時間一般為1~3min，水平流速一般控制在0.06~0.12m/s。3〕旋〔渦〕流沉砂池〔見右圖〕旋〔渦〕流沉砂池為圓形，中心設有1臺可調速的旋轉槳板，進水渠道在圓池的切向位置，出水渠道對應圓池中心，中心下部設有積砂斗。在進水渠道與池體相接處設有擋板，污水從切線方向進入沉砂池后，受擋板作用流向池底，繼而在向心力和螺旋槳作用下，形成復雜的渦螺流態。砂粒藉重力沉向池底并向中心移動，由于越靠中心，水力斷面越小，流速越大，砂粒被沖入中心的積砂斗內。從徑向看渦螺流態，污水在池壁處向下流，至池中逐漸改為向上流，有機物由于密度較小，那么在池中心隨污水的上流而排出池外。旋〔渦〕流沉砂池的主要工藝參數是進水渠道內流速、圓池的水力外表負荷和停留時間。進水渠道內的流速以控制在0.6~0.9m/s為宜，水力外表負荷一般為200m3(m2﹒h)，停留時間一般為20~30s。運行與管理本卷須知1〕操作人員應根據水量的變化，及時調節沉砂池進水閘門，保證各池進水均勻。2〕應根據沉砂量的多少及變化規律，合理安排排砂次數，保證及時排砂。下雨時應增加排砂次數或連續排砂。3〕曝氣沉砂池運行時空氣提砂機的曝氣應根據水量、水質的變化進行調節，水量變小、水質含泡沫多時應減少曝氣量，水量變大，水質含泡沫少時應增大曝氣量。沉砂池在運行中，不得隨意停止供氣。4〕經常巡查進水顏色、PH值、浮渣等情況。沉砂池排出的沉砂及時外運，不宜長期存放。5〕無論是行車帶動砂泵排砂還是鏈條式刮砂機，由于故障或其它原因停止排砂一段時間后，都不能直接啟動。應認真檢查池底積砂槽內砂量的多少，如積砂太多，應排空沉砂池，以免由于過載而損壞設備。6〕沉砂池一年小修一次，對磨損嚴重的零部件及時更換，如有油漆脫落應重新刷涂，運行兩年后，徹底清池檢修一次。1.4初沉池初沉池一般設在污水處理廠的沉砂池之后，生化池之前，它是預處理構筑物。初沉池的作用初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的30％，按去除單位重量BOD或固體物計算，初沉池是經濟上最為節省的凈化步驟。初沉池的主要作用如下。1〕去除可沉物和漂浮物，減輕后續處理設施的負荷；2〕使細小的固體絮凝成較大的顆粒，強化了固液別離效果；3〕對膠體物質具有一定的吸附去除作用；4〕由于初沉池容積較集水池、格柵井和沉砂池大得多，對成分不斷有變化的廢水〔尤其是工業廢水〕起一定的調節作用，以免對后續生化處理造成沖擊。有些廢水處理工藝系統將二沉池污泥回流至初沉池，使初沉污泥可吸附更多的溶解性和膠體態有機物，以進一步提高初沉池對BOD的去除率。為了提高初沉池對懸浮物和膠體物質的去除率，還可以在初沉池進水端投加混凝劑。在生物脫氮除磷系統中，當廢水中碳源缺乏時，常采取超越初沉池的操作方法，以提高廢水的C/N或C/P比值，改善系統的脫氮除磷效果。初沉池運行不好會影響二級處理，使二級處理出現固體或BOD超負荷，并使二級處理產生更多的污泥，污泥中惰性成分較多。初沉池中油脂去除不好會影響二級處理的充氧以及生物濾池的正常運行，還可影響到污泥泵，使之容易損壞。沉淀過程根據污水中懸浮濃度的上下和絮凝性能的強弱，沉淀過程分為四種類型：自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀、壓縮沉淀。初沉池的初期沉淀屬于自由沉淀，但很快形成絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的初期也屬于絮凝沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的中期以及化學絮凝體在混凝沉淀池中的沉淀均屬于成層沉淀。活性污泥在二次沉淀中沉淀的后期，污泥在濃縮池內的重力濃縮均屬于壓縮沉淀。4〕初沉池運行管理的本卷須知①根據初沉池的形式和刮泥機的形式，確定刮泥方式、刮泥周期的長短，防止沉積污泥停留時間過長造成浮泥，或刮泥過于頻繁或刮泥過快擾動已沉下的污泥。②初沉池一般采用間歇排泥，最好實現自動控制；無法實現自控時，要總結經驗，人工掌握好排泥次數和排泥時間；當初沉池采用連續排泥時，應注意觀察排泥的流量和排泥的顏色，使排泥濃度符合工藝的要求。③巡檢時注意觀察各池出水量是否均勻，還要觀察出水堰口的出水是否均勻，堰口是否被堵塞，并及時調整和清理。④巡檢時注意觀察浮渣斗上的浮渣是否能順利排除，浮渣刮板與浮渣斗是否配合得當，并應及時調整，如果刮板橡膠板變形應及時更換。⑤巡檢時注意辨聽刮泥機、刮渣、排泥設備是否有異常聲音，同時檢查是否有部件松動等，并及時調整或檢修。⑥按規定對初沉池的常規的檢測工程進行化驗分析，尤其是SS等重要工程要及時比較，確定SS的去除率是否正常，如果下降應采取整改措施。2.生物化學處理2.1生物化學處理原理有機物降解過程1〕好氧生物處理的原理廢水的好氧生物處理是一種在提供游離氧的前提下，以好氧微生物為主，使有機物降解、穩定的無害化處理方法。廢水中存在的各種有機物，主要以膠體狀、溶解體的有機物為主，作為微生物的營養源。這些高能位的有機物質經過一系列的生化反響，逐級釋放能量，最終以低能位的無機物質穩定下來，到達無害化的要求，以便進一步回到自然環境和妥善處置。在水處理過程中，微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在并起作用的。所謂活性污泥，就是由細菌、原生動物等微生物與懸浮物質、膠體物質混雜在一起形成的具有很強吸附分解有機物能力的絮狀體顆粒。而生物膜其實就是附著在填料上呈薄膜狀的活性污泥。活性污泥因具有以下幾個主要特性，而使它具有凈化廢水的作用。①具有很強的吸附能力。生活污水在10～30min內可因活性污泥的吸附作用而去除多達85％～90％的BOD。此外，廢水中的鐵、銅、鉛、鎳、鋅等金屬離子，有大約30％～90％能被活性污泥通過吸附去除。②具有很強的分解、氧化有機物的能力。③活性污泥還具有良好的沉降性能。2〕厭氧生物處理的原理廢水的厭氧生物處理是指在沒有游離氧的情況下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解、穩定的一種無害化處理方法。在厭氧生物處理過程中，復雜的有機化合物被降解，轉化為簡單、穩定的化合物，同時釋放能量。其中，大部能量以甲烷〔CH4〕的形式出現。同時，僅少量有機物被轉化而合成為新的細胞組成局部，故厭氧法相對好氧法來講，污泥增長率小得多。有機物的厭氧分解過程〔如以下圖〕依據微生物生理類群的代謝差異，可分為三個階段：①水解發酵階段〔也稱酸化〕；②產氫產乙酸階段；③產甲烷階段。廢水的厭氧生物處理工藝由于不需另加氧源，故運轉費用低；且可回收利用生物能〔甲烷〕，剩余污泥量也少得多；此外，厭氧生物處理對營養物的要求低于好氧生物處理對營養物的要求。這些都是厭氧生物處理工藝的優點。其主要缺點是由于厭氧生化反響速度較慢，故反響時間長，反響器容積較大；而且，要保持較快的反響速度，就要保持較高的溫度，消耗能源。總的來說，對有機污泥的消化以及高濃度〔一般BOD5≥2000mg／L〕的有機廢水均可采用厭氧生物處理。生物除磷1〕生物除磷過程生物除磷是指利用聚磷菌一類生物，能夠過量的在數量上超過其生理需要從外部環境〔污水中〕攝取磷，并將磷以聚合的形態儲藏在菌體內，形成富含磷的污泥再排出污水處理系統之外，到達從廢水中除磷的作用。生物除磷機理如下。①厭氧區A.發酵作用：在沒有溶解氧和硝態氮存在的厭氧狀態下，兼性菌將溶解性有機物〔BOD〕轉化成低分子發酵產物〔VFA〕。B.聚磷菌釋放磷：聚磷菌吸收厭氧區產生的VFA或來自污水的VFA，并將其運送到細胞內，同化為細胞內碳能源存儲物〔PHB/PHV〕，所需的能量來源于聚磷的水解以及細胞內糖的酵解。并導致磷酸鹽的釋放。②好氧區A.磷的吸收：細菌以聚磷的形式存儲超出生長需要的磷量，通過PHB/PHV的氧化分解產生能量，用于磷的吸收和聚磷合成。B.合成新的聚磷菌細胞，產生富磷污泥。③剩余污泥通過排放剩余污泥，將磷排出系統之外去除磷。2〕影響除磷效果的主要因素①.出水SS：出水的SS濃度以及它們的含磷量對生物除磷工藝的運行效果有相當大的影響。②.用于除磷的有效有機物。③.泥齡：泥齡越長除磷能力相應降低。④.厭氧區的硝態氮：進入生物除磷系統厭氧區的硝態氮會降低除磷能力。⑤.污水溫度：較低的水溫可能會降低除磷效率，但可以通過延長在厭氧區的停留時間來解決。⑥.磷吸收區的DO濃度：會影響磷的吸收效率，但只要有足夠的好氧時間就不會影響磷的去除量。生物脫氮1〕生物脫氮過程生物脫氮主要依賴于一大類反硝化菌的異化反硝化作用，這類菌是屬于異氧的兼性厭氧細菌，它們在缺氧的條件下，利用硝酸鹽作為電子受體，以有機含碳化合物為電子供體〔碳源〕，進行無氧呼吸，使硝酸鹽復原成分子氮逸出，從而到達脫氮的目的。污水中的總氮通過以下3個途徑被脫出。①氨化反響：有機氮化合物在氨化菌的作用下，分解、轉化為氨態氮。例如氨基酸〔RCHNH2COOH〕的分解。

②硝化作用：在硝化菌的作用下，氨態氮進一步分解氧化。首先，在亞硝酸菌的作用下，氨〔NH4〕轉化為亞硝酸氮。

在這之后，亞硝酸氮在硝化菌的作用下進一步轉化為硝酸氮。

③反硝化作用：反硝化反響是指硝酸氮〔NO3－N〕和亞硝酸鹽氮〔NO2－N〕在反硝化菌的作用下，被復原成氣態氮〔N2〕的過程。反硝化菌是屬于異養型兼性厭氧菌，其反響可分為同化反硝化和異化反硝化。2〕影響脫氮效果的主要因素①對硝化細菌的影響因素A.溶解氧〔DO〕：溶解氧的含量不能低于1mg/L。當F/M低時，DO較低，硝化良好；F/M中等時，DO必須保持在較高條件下，方能保證硝化良好。B.溫度〔T〕：硝化反響適宜的溫度是20～30℃，15℃以下時，硝化反響速度下降，低于4℃時完全停止。C.pH值：硝化菌對pH值的變化非常敏感，最正確pH值是7.0～8.0。在這一最正確值的條件下，硝化菌硝化速率根本不受影響。D.污泥齡：為了使硝化菌群能夠在連續流反響器中存活，微生物在反響器內的停留時間必須大于自養型硝化菌的最小世代時間，否那么硝化菌的流失率將大于凈增殖率，使硝化菌從系統中流失殆盡。一般對于泥齡的取值，至少應為硝化菌最小世代時間的2倍以上。E.重金屬及有害物質：除重金屬外，對硝化反響產生抑制作用的物質還有高濃度的NH4+-N、高濃度的NOX+_N等。②對反硝化作用的影響因素A.碳源：能為反硝化菌所利用的碳源是多種多樣的，但從污水生物脫氮工藝來考慮，可分為以下幾類。Ⅰ.污水中所含的碳源：當廢水中BOD5/TKN＞4～6時，即可認為碳源充足，無需外加碳源。Ⅱ.外加碳源：當源水中C、N比值過低須投加有機碳源。多采用投加甲醇，因為它被分解后的產物為CO2和H2O，不留任何難于降解的中間產物，而且反硝化速率高。B.pH值：是反硝化反響的重要影響因素，對反硝化菌最適宜的pH值是7.0～7.5，在這個pH值條件下，反硝化速率最高，當pH值高于8或低于6時，反硝化速率將大為下降。C.溶解氧：反硝化菌只有在無分子氧而同時存在硝酸和亞硝酸離子的條件下，它們才能夠利用這些離子中的氧進行呼吸，使硝酸鹽復原。如反響器內溶解氧較高，將使反硝化菌利用氧進行呼吸，抑制反硝化菌體內硝酸鹽復原酶的合成，阻礙硝酸鹽氮的復原。但是，另一方面在反硝化菌體內某些酶系統組分只是在有氧條件才能合成，這樣，反硝化菌以在厭氧、好氧交替的環境中生活為宜。溶解氧應控制在0.5mg/L以下。D.溫度〔T〕：反硝化反響的適宜溫度是20～40℃，低于15℃時，反硝化菌的增殖速度降低，代謝速度也降低，從而降低了反硝化速率。2.2評價活性污泥的指標與活性污泥質量的判斷評價活性污泥的指標活性污泥的好壞直接影響著污水的生物處理效果，是二級污水處理廠處理水質優劣的關鍵所在，通過分析曝氣池中活性污泥的情況，可判斷曝氣池的工作狀況如何。1〕混合液懸浮固體濃度〔MLSS〕混合液懸浮固體濃度是指曝氣池中混合液單位體積的固體重量〔mg/L〕，是計量活性污泥數量的指標，同時可作為粗略計量活性污泥微生物量的指標。2〕混合液揮發性懸浮固體濃度〔MLVSS〕混合液揮發性懸浮固體濃度是指混合液懸浮固體中有機物的重量。一般情況下，MLVSS/MLSS的比值較固定，對于生活污水常在0.75左右。3〕污泥沉降比〔SV%〕污泥沉降比是曝氣池混合液在1000ML量筒中，靜置30min后，沉淀污泥與混合液的體積比〔%〕。SV可以反映曝氣池正常運行時的污泥狀態，可用以控制剩余污泥排放，它還能及時反映出污泥膨脹等異常現象。4〕污泥指數〔SVI〕污泥指數指曝氣池混合液經30min靜沉后，1g干污泥所占的容積〔以mL計〕。即：

SVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活性污泥SVI常在50～300的之間，SVI值低，沉降性能好，但吸附性能力較差，高值說明沉降性能不好，但有較好的吸附性能。SVI太大或太小，在運行管理上都不利于出水質量的提高。5〕污泥齡〔SRT〕污泥齡是指系統內的活性污泥總量與排放的剩余污泥量之比值〔單位：d〕，即活性污泥在整個系統內的平均停留時間，一般用SRT表示。如曝氣池系統的污泥齡亦即新增長的污泥在曝氣池中平均停留時間，它與污泥負荷成反比，負荷低，新增污泥量少，污泥泥齡就長，反之就短。6〕污泥負荷〔F／M〕入流污水BOD的量〔代表食物，即有機污染物〕和活性污泥量〔微生物量〕比值稱為污泥負荷，可用F/M表示。單位：kgBOD5／〔kgMLVSS·d〕.污泥負荷＝日生物池進水BOD5總量〔進水量×濃度〕÷生物池中MLVSS總量〔MLVSS×池容積〕污泥負荷主要靠調節生物池MLVSS值來控制。活性污泥質量的判斷可通過以下幾方面判斷活性污泥質量的好壞：①外觀、顏色、氣味；②生物相鏡檢分析；③性能指標，如沉降比、污泥體積指數等。1〕正常活性污泥：絮狀結構、棕黃色、有點土腥味，幾乎無臭味，混合液比重約1.002~1.003，沉降吸附性能均很好，污泥指數為50~300，沉降時有明顯的泥水分界面，鏡檢可見菌膠團生長好，常有以固定纖毛蟲〔鐘蟲〕為主的原生動物，還有少量楯纖蟲、吸管蟲、輪蟲、線蟲、并有少量絲狀菌。2〕膨脹污泥：結構松散，很輕，沉降性能差，污泥指數在300以上，污泥中有大量粘絲，膨脹后期的污泥呈灰白色，鏡檢可見以絲狀菌為主，原生動物極少。3〕老化污泥：由于曝氣時間過長，供氧過多，或進水有機濃度較低，使微生物處于饑餓狀態而引起自身氧化，進入衰老期。這時污泥就變碎、變輕、顏色變淡，污泥結構破壞，吸附性能很差，鏡檢可見絲狀菌衰老，楯纖蟲大量出現。4〕生污泥：進水濃度較高，負荷較大，曝氣時間缺乏，使污泥顏色較深，出水透明度很差，鏡檢可見菌膠團不成熟，有些游離細菌，原生動物極少。5〕腐化污泥：污泥管堵塞或二次沉淀池有死角，污泥發生厭氧分解而大量上浮，污泥色黑且有臭味。6〕反硝化污泥：一般為灰黃色，像浮渣一樣浮在水面上，由于內含氮氣氣泡，質輕，起始時無嚴重臭氣。2.3活性污泥回流與剩余污泥排放的控制1〕活性污泥回流污泥回流的作用：①將污泥排出二沉池；②保證生物池有足夠的微生物濃度。回流污泥量Qr與進水流量Q之比稱為回流比〔用r表示〕：r=Qr／Q。回流比r與曝氣池中的MLSS，二沉池底流RSSS之間的關系：回流量的調節一般用四種方法進行估算。①根據二沉池泥層的高度進行調節二沉池泥層過高過低都會使出水懸浮物增加，從而降低出水水質，我們可定時測定二沉池泥層的厚度，通過改變回流量的大小，使泥層保持在距沉淀池底部的1/4高處。②根據進水流量來進行調節當污水流量發生變化的時候，曝氣池和二沉池之間產生了活性污泥的相互轉移。污水量增大，曝氣池污泥濃度被稀釋，原來較濃的污泥被沖到二沉池，二沉池泥面升高，污水量減少，那么二沉池的污泥又會轉移到曝氣池，所以應根據污水量的增大或減小來增大和減小回流量。③根據污泥沉降體積估算SV值大，回流量大，SV小那么需小的回流污泥量④根據污泥沉降曲線調節沉降性能不同的污泥具有不同的沉降曲線。易沉污泥到達最大濃度所需時間短，沉降性能差的污泥到達最大濃度那么需要較長的時間。沉降曲線的拐點對應的沉降比是該種污泥的最小沉降比，據此確定的回流量可使污泥在池內停留時間較短，同時污泥濃度較高2〕剩余污泥量的控制控制目前有四種方法：a.根據活性污泥濃度〔MLSS或MLVSS〕作排泥控制；b.根據污泥負荷［kgBOD5／〔kgMLSS·d〕作排泥控制；c.根據污泥在1000mL量筒中的30min沉降率〔％〕作排泥控制；d.根據活性污泥在系統里的停留時間，即根據污泥的泥齡作排泥控制。出水異常情況分析異常現象癥狀分析及診斷解決對策二沉池泥面過高絲狀菌過量生長，MLSS值過高增加排泥二沉池表面積累一層解絮污泥微型生物死亡，污泥解絮，出水水質惡化，COD、BOD上升，進水中有毒物質濃度過高或PH值異常停止進水，有條件的排泥后投加營養，引進生活污水使污泥復狀或引進新污泥菌種二沉池有細小污泥不斷外漂污泥缺乏營養，瘦小；進水中氨氮濃度高，C/N不合適，池溫過高（＞35）；轉碟機轉速過高使絮粒破碎投加營養物質，引進生活污水，提高FM，停開一個氧化溝出水PH值下降厭氧處理中負荷過高，有機酸積累降低負荷好氧處理中負荷過低，氨氮消化增加負荷二沉池上清液混濁，出水水質差

耗氧速率＞20mgO2/gMLVSS·h，污泥負荷過高，有機氧化不完全減少進水量，減少排泥污泥中毒停止進水、污泥復壯排泥不足，MLSS過高增大排泥量二沉池泥面升高，初期出水特別清澈，流量大時污泥成層外溢SV30＞90,SVI＞300ml/g，污泥鏡檢絲狀菌占優勢，污泥膨脹投加液氯、次氯酸鈉，提高PH值等化學方法殺絲狀菌；提高溶解氧；間歇進水；增加排泥等出水BOD、COD升高污泥中毒停止進水、污泥復壯進水過濃，負荷過高提高MLSS進水中無機還原物質過高增加曝氣量COD、BOD測定受氯離子的干擾排除干擾2.5污水處理單元的巡視內容1〕進水泵房：進水泵房運行情況；閘門啟閉情況及需否保養。2〕格柵：及時清撈垃圾；是否有雜物影響格柵運行；注意機械格柵的完好情況。3〕泵坑〔或集水井〕：是否有雜物；進水顏色、氣味是否正常；水位是否過高或過低。4〕沉砂池：進水顏色、曝氣量、浮渣、排砂是否正常等。5〕配水井：分配給各個初沉池、二沉池的水量均勻與否；閘門開啟度；出水暢通情況等。6〕初沉池：沉淀效果；出水堰是否出水均勻；浮渣有否挾帶而出；初沉放泥閘門開關狀態等。7〕生物池配水井：配水量是否符合要求，堰口是否有垃圾堵住而影響出水，調節閘門是否完好等。8〕生物池：供氣是否均勻；活性污泥顏色、性質、濃度等。9〕二沉池配水井：配水是否均勻。10〕二沉池：出水是否均勻；有否污泥大量上浮；有無全池翻泥現象；回流井出水流量是否正常；回流污泥顏色與性狀；排泥情況。11〕回流污泥泵房：運行是否正常。12〕在線儀表：是否運行正常。13〕污泥濃縮池：撇水是否正常；有否污泥挾帶而出。2.6幾種典型工藝的生物化學處理過程氧化溝工藝氧化溝屬于活性污泥處理工藝的一種變形工藝，一般不需初沉池，并且通常采用延時曝氣；其結構形式采用環形溝渠形式，混合液在氧化溝曝氣器的推動下做水平流動〔平均流速＞0.3m／s〕，通常在溝內要循環幾十圈，才能流出溝外，使溝內各點的污染物濃度根本一樣。這是氧化溝工藝抗沖擊負荷能力強的主要原因。氧化溝工藝通常采用低負荷高泥齡，一般污泥齡為10～30d，污泥負荷在0.05～0.10kgBOD5/〔kgMLSS·d〕之間。從運行方式上，氧化溝可分成三大類：連續工作式、交替工作式和半交替工作式。1〕構造形式根本形式的氧化溝呈封閉的溝渠形。2〕曝氣設備氧化溝的曝氣形式主要以外表曝氣為主。常用的曝氣裝置有轉刷、轉盤、外表曝氣器、射流曝氣裝置和微孔曝氣等。與其他活性污泥法不同的是：氧化溝的曝氣裝置只在溝渠的某一處或幾處安裝，數目按處理廠規模、原污水水質及氧化溝構造決定。曝氣裝置的作用除給混合液供給足夠的氧外，還要保證溝渠內不小于0.3m／s的水流速度，以維持活性污泥的懸浮狀態。3〕幾種常見的氧化溝①奧貝爾〔Orbal〕氧化溝A.形狀〔見右圖〕溝道1約占整個系統體積的50％～55％，溝道2、3各占約30％～35％、15％～20％。B.溶解氧分布典型的Orbal工藝設計及運行策略是使外溝道供氧量低于需氧量。外溝道供氧量通常為計算需氧量的50%-70%，其目的是使硝化、反硝化反響同時在外溝道發生。外溝為貧氧區，中溝為過渡區，內溝為富氧區。理想狀況時溝內溶解氧分別為0、1、2mg/L，又稱0、1、2法。由于向外溝道充氧，故硝化反響可在其中進行，然而外溝道受限制的充氧使其處于虧氧狀態，故由硝化反響產生的含結合氧的硝酸鹽氮在此作為補充而被消耗。這里假設異養的微生物對由硝化菌產生的硝酸鹽氮進行反硝化，同時利用對氧的控制來實現對硝化及反硝化反響的控制。另外也可通過內循環方式將混合液從溝道3打回溝道1，從而將在溝道2及溝道3形成的硝酸鹽氮轉到溝道1進行反硝化。應用這些操作方式，脫氮效率可達90%以上。對于脫磷功能那么進溝前先行厭氧處理。C.工藝模型Orbal工藝也可采用分段進料的氧化方式，將原污水全部或局部引入溝道2或3，空余的溝道可作為貯泥備用，回流污泥也可靈活進入不同溝道。這種運行方式通常是在頂峰流量時采用，以減輕二沉池負荷，防止污泥流失。②DE型氧化溝DE型氧化溝工藝為雙溝系統，二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥回流系統。〔見以下圖〕DE型氧化溝可以去除BOD5和實現生物脫氮；假設在該系統之前增設厭氧段，回流污泥與原污水在厭氧池中混合，那么可以實現生物脫氮除磷。DE型氧化溝是基于時間控制的一種活性污泥法，整個運行過程可分為四個階段〔如右圖所示〕，每循環一個過程約4-8h。通過合理控制各階段的運行時間及各溝在不同階段的溶解氧，可以獲得較低的出水N、P。③卡魯塞爾型氧化溝A.單級標準卡魯塞爾工藝單級標準卡魯塞爾工藝設計適用于BOD5去除、氨氮去除以及延時曝氣等場合。出水水質可到達BOD5:TSS:NH3-N=10:15:1(mg/L，下同)。有缺氧段的卡魯塞爾工藝，可在單一池內實現局部反硝化作用，適用于有反硝化要求、但要求不高的場合。出水水質通常可到達BOD5:TSS:NO3-N=20:20:12以下。卡魯塞爾AC工藝是在氧化溝上游加設厭氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效抑制活性污泥膨脹，同時為生物除磷提供了先進行磷的釋放、后進行磷的過度吸收的場合。出水中磷的含量通常在2.0mg/L以下。以上兩種工藝一般用于現有氧化溝的改造，與標準的卡魯塞爾工藝相比變動不大，相當于傳統活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。B.卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000工藝卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000氧化溝系統是在普通卡魯塞爾氧化溝前增加了一個厭氧區和缺氧區〔又稱前反硝化區〕，實現了更高要求的生物脫氮和除磷功能。原水和二沉池回流污泥在厭氧池中攪拌混合。此時在厭氧池中完成以下反響：a.厭氧池中的兼性反硝化菌異化原水和回流污泥中的硝酸鹽和亞硝酸鹽，得以脫氮；b.厭氧池中的兼性細菌將可溶性BOD5轉化成揮發性脂肪酸(VFA)，聚磷菌獲得VFA將其同化成聚β羥基丁酸脂(PHB)，所需能量來源于聚磷的水解并導致磷酸鹽的釋放。厭氧池后緊接缺氧池，微生物在缺氧池中完成以下反響：a.缺氧池中的兼性反硝化菌異化厭氧出水和普通卡魯塞爾氧化溝中分流過來的硝酸鹽和亞硝酸鹽，使脫氮更為充分；b.缺氧池中的聚磷菌利用后續普通卡魯塞爾氧化溝中分流而來的混合液中的硝酸鹽和亞硝酸鹽所提供的電子吸磷，防止同時反硝化和吸磷時BOD5的缺乏；后續卡魯塞爾氧化溝完成了硝化、吸磷和去除有機物等過程。卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000型氧化溝〔如右圖所示〕由于其特殊的預反硝化區的設計〔占氧化溝體積的15%〕，在缺氧條件下進水與一定量的混合液混合〔該量可通過內部回流控制閥調節〕；剩余局部〔體積的85%〕包括有氧和缺氧區，用于進行同時硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座卡魯塞爾2000型氧化溝中都配有相當數量的表曝機，實現溝內水體的推流、混合和充氧。系統的供氧量可以通過控制溝內表曝機運行臺數的多少進行調節，另外從節能的角度考慮，每溝中還裝有一定數量的推進器用于保證混合液具有一定的流速，并防止活性污泥在進水BOD5含量低的情況下發生沉淀。通過設在曝氣機周圍的側向導流渠,可充分利用氧化溝原有的渠道流速，在不增加任何回流提升動力的情況下，將相當于400%進水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池，與原水混合并進行反硝化反響。卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000系統保存了反硝化過程的一切優點，包括可恢復硝化階段約50%的堿度，可利用缺氧條件去除局部BOD5，從而節省曝氣能耗，以及改進活性污泥性能等。卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000工藝與其他反硝化工藝相比，最突出的優點是可實現硝化液的高回流比，到達較高程度的總氮去除率，同時無需任何回流提升動力。對于較大規模的污水廠來說，采用卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000系統，節能的潛力是巨大的。卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000系統出水水質可到達BOD5:TSS:TN=10:15:(7~10)。在卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000的根底上增加前置缺氧池，可以到達脫氮除磷的目的，被稱為卡魯塞爾denitIRA2C/卡魯塞爾2000工藝。出水水質可到達BOD5:TSS:TN:TP=10:15:(7~10):(1~2)。C.四階段和五階段卡魯塞爾Bardenpho系統四階段卡魯塞爾Bardenpho系統在卡魯塞爾denitIR/卡魯塞爾2000系統下游加了第二缺氧池及再曝氣池，實現更高程度脫氮，出水到達BOD5:TSS:TN=10:15:3。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統在卡魯塞爾denitIRA2C/卡魯塞爾2000系統的下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實現了更深程度的除磷和脫氮，出水水質到達BOD5:TSS:TN:TP=10:15:3:1。D.卡魯塞爾3000工藝卡魯塞爾3000的優點是占地面積小、運行高度靈活、工藝管線少。Ⅰ.工藝設計處理工藝中有一個前置反硝化區。在反硝化過程中污水中易生物降解的有機碳得到了最優化的利用，保證在最低水溫7℃的條件下，出水總氮的含量仍可低于10mg/L。另外，前置反硝化區與在其上游的厭氧區結合在一起，對生物除磷是十分有益的。持續低濃度的硝酸鹽有助于對磷有富集積累作用的微生物菌群的選擇，從而在很低的溫度下也可以實現磷的去除。因而前置反硝化區的設置，使得在反硝化條件下能夠促進磷的生物富集。這種磷的富集吸收，在反硝化和富磷吸收過程中沒有足夠COD的情況下，對于曝氣區中磷的去除是十分有利的。Ⅱ.卡魯塞爾3000系統的布置〔見右上圖〕采用了一種一體化的設計。從中央到其周圍的環形區域，依次排列著以下單元：一個進水井和用于回流污泥的分配井；一個分為四段的選擇池；一個分為四段的厭氧池。Ⅲ.卡魯塞爾3000系統與卡魯塞爾2000系統相比的優點＊增加了池深，減少了占地面積，降低造價同時提高了耐低溫能力(可達7℃)；＊曝氣設備設計巧妙，表曝機下安裝導流筒，抽吸缺氧的混合液，采用水下推進器解決流速問題；＊使用了先進的曝氣控制器QUTE。4〕氧化溝運行管理①操作人員應調節各池進水量，使各池均勻配水。②通過調整污泥負荷、污泥泥齡、污泥濃度及溶解氧濃度等方式進行工藝控制。③操作人員應注意觀察活性污泥的生物相、污泥顏色、狀態、氣味等，如發現異常應及時上報調度或生產室并適時進行工況調整。④因水溫、水質或氧化溝運行方式的變化，在二沉池引起污泥膨脹，污泥上浮等不正常現象，應分析原因，并針對具體情況，調整系統運行狀況，采取適當措施。⑤氧化溝出現大量泡沫時，應根據泡沫顏包分析原因，采取相應措施恢復正常。5〕氧化溝處理效果的影響因素①水溫水溫對活性污泥中的細菌有著較大的影響。對任何一種細菌都有一個最適生長溫度，在一定的溫度范圍內，隨著溫度的上升，細菌生長加速。但溫度過高，細菌生長速度降低。活性污泥是一個由多種細菌組成的混雜的群體。各種細菌的最適生長溫度范圍和最低、最高生長溫度點都不一致，在水溫隨季節逐月緩慢變化時，存在著一個天然的馴化或淘汰的過程，與變化的水溫相適宜的細菌逐漸繁殖并不斷增多。氧化溝在氣溫0～39℃范圍內根本上能保持正常運行，但處理效果受水溫影響，水溫降低處理效果將降低。另外在低溫下運行維持不同MLSS濃度處理效果變化不顯著，在中、高溫季節可適當降低MLSS濃度，而在冬季為維持系統的運行穩定性，可適當提高MLSS濃度。當水溫低于13℃時，生物處理效果開始加速降低。當水溫低于4℃時，幾乎無處理效果。可在冬季水溫低時維持池內有較高的MISS，使之仍保存有一定的處理效果。在由最適生長溫度向最高生長溫度過渡的溫度范圍，細菌的代謝速率很高，可使膠體基質作為呼吸基質而被消耗，使污泥結構松散或解絮，吸附能力降低，并使出水漂泥、SS升高，結果出水BOD5反而轉差。溫度升高還會使水體飽和溶解氧值降低，供氧缺乏會使溶解氧缺乏、污泥腐化而影響處埋效果，故對水溫高的工業廢水應予以降溫。在日常管理時，我們應注意防止水溫的突變。②水量、水質氧化溝處理效果會因水量、水質的變化而變化。提高水質的可生化性，是保證氧化溝處理效果的關鍵因素。增加厭氧酸化的前期處理構筑物，可使難以生物降解的大分子變為脂肪酸類的小分子，使其可生化性提高，為氧化溝創造有利的條件。2/O工藝：1〕工藝原理及過程〔見右上圖〕A2/O工藝是傳統活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合，可去除BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷。A2/O系統的活性污泥中，菌群主要由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成，專性厭氧和一般專性好氧菌等菌群均根本被工藝過程所淘汰。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及由有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉化成氮氣逸入大氣中，從而到達脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷去除。以上三類細菌均具有去除BOD5的作用，但BOD5的去除實際上以反硝化細菌為主。各種物質的去除過程見右以下圖所示的工藝特性曲線：污水進入曝氣池以后，隨著聚磷菌的吸收、反硝化菌的利用及好氧段的好氧生物分解，BOD5濃度逐漸降低。在厭氧段，由于聚磷菌釋放磷，TP濃度逐漸升高，至缺氧氣段升至最高。在缺氧段，一般認為聚磷菌既不吸收磷，也不釋放磷，TP保持穩定。在好氧段，由于聚磷菌的吸收，TP迅速降低。在厭氧段和缺氧段，NH3-N濃度穩中有降，至好氧段，隨著硝化進行，NH3-N逐漸降低。在缺氧段，NO3-N瞬間升高，主要是由于內回流帶入NO3-N，但隨著反硝化的進行，NO3-N濃度迅速降低，在好氧段，隨著硝化進行，NO3-N濃度逐漸升高。2〕工藝參數和影晌因素①F/M和SRTF/M越低，SRT越高，脫氮效率越高，而生物除磷那么要求高F/M低SRT。A2/O可以以脫氮為重點，也可以以除磷為重點，也可以二者兼顧。如果既要求一定的脫氮效果，也要求一定的除磷效果，F/M一般應控制在0.1～0.18kgBOD5／kgMLVSS·d〕，SRT一般應控制在8～15d。②水力停留時間水力停留時間與進水濃度、溫度等因素有關。厭氧段水力停留時間一般在1～2h范圍內，缺氧段水力停留時間1.5～2.0h，好氧段水力停留時間一般應在6h以上。③內回流與外回流內回流比r一般在200～500％之間，具體取決于進水TKN濃度，以及所要求的脫氮效率。一般認為，300～500％時脫氮效率最正確。外回流比R一般在50～100％的范圍內。在保證二沉池不發生反硝化及二次放磷的前提下，應使r降至最低，以兔將太多的NO3-N帶回厭氧段，干擾磷的釋放，降低除磷效率。④溶解氧〔DO〕厭氧段DO＜0.2mg/L，缺氧段DO＜0.5mg／L，而好氧段DO應控制在2~3mg/L之間。⑤BOD5/TKN與BOD5/TP對于生物脫氮來說，BOD5/TKN至少應大于4.0，而生物除磷那么要求BOD5/TP＞20。如果不能滿足上述要求，應向污水中投加有機物。為了提高BOD5/TKN值，宜投加甲醇做補充碳源。為了提高BOD5/TP值，那么宜投加乙酸等低級脂肪酸。⑥pH和堿度污泥混合液的pH應控制在7.0之上；如果pH＜6.5，應外加石灰，補充堿度缺乏。⑦溫度溫度越高，對生物脫氮越有利。當溫度低于15℃時，生物脫氮效率將明顯下降。而當溫度降低時，那么極有可能對除磷有利。⑧毒物及抑制物質某些重金屬離子、絡合陰離子及一些有機物隨工業廢水排入處理系統以后，如果超過一定濃度，會導致活性污泥中毒，會使其生物活性受到抑制。3〕A2/O生物脫氮除磷系統的成效A2/O工藝可以通過運行控制，實現以除磷為重點，此時除磷效率可超過90％，但脫氮效率會非常低。如果運行控制以脫氮為重點，那么可獲得80％以上的脫氮效率，而除磷往往在50％以下。在運行良好時，可以實現脫氮與除磷同時超過60％，但要維持高效脫氮的同時，高效除磷是不可能的。一般以脫氮為主，兼顧除磷；如果出水中TP超標，那么輔以化學除磷方法。4〕A2/O脫氮除磷系統的工藝控制①曝氣系統的控制通過控制曝氣系統〔鼓風機、各配氣閥等〕使好氧區的DO保持在2~3mg/L之間。②回流污泥系統的控制控制回流比時，應首先保證不使污泥在二沉池內停留時間過長，導致反硝化或磷的二次釋放，因此需要保證足夠大的回流比；其次，回流比不能太大，以防將過量的NO-3-N帶至厭氧段，影響脫磷效率。當以除磷為主時，如果厭氧段的NO-3-N濃度大于4mg/L，必須降低回流比r。運行人員需綜合以上情況，結合本廠具體特點，確定出最正確回流比。③剩余污泥排放系統的控制剩余污泥排放宜根據SRT進行控制，因為SRT的大小直接決定該系統是以脫氮為主還是除磷為主。當控制SRT在8～15d范圍內，一般既有一定的的除磷效果，也能保證一定的脫氮效果，但效率都不會太高。如果控制SRT＜8d，除非溫度特別高，否那么硝化效率非常低，自然也就談不上脫氮，但此時的除磷效率那么可能很高。如果控制SRT＞15d，可能使硝化順利進行，從而得到較高的脫氮效率，但不可能得到太高的除磷效率。④BOD5／TKN與BOD5／TP運行中應定期核算入流污水水質是否滿足要求。如不滿足，那么應投加相應的有機物。⑤ORP的控制要保證良好的脫氮除磷效果，厭氧段混合液的ORP應小于-250mV，缺氧段宜控制在-100mV左右，而好氧段那么應控制在40mV之上。⑥pH控制污泥混合液的pH一般應控制在7.0之上。如果pH＜6.5，那么應投加石灰，補充堿源缺乏。5〕工藝運行異常問題的分析與排除如果某處理廠獲得并維持水質目標為：BOD5≤25mg/L，SS≤25mg/L，NH3-N≤3mg/L，NO3-N≤7mg/L，TP≤2mg/L當實際水質偏離以上數值時，屬異常情況，應分析其原因，并尋找解決對策。現象一：TP＜2mg/L，NH3-N＜2mg/L，NO3-N＞7mg/L其原因及解決對策如下：①內回流比太小。檢查內回流比r，如果太小，那么增大。②缺氧段DO太高。檢查缺氧段DO值，如果DO＞0.5mg/L，那么首先檢查內回流比r是否太大，如果太大，那么適當降低。另外，還應檢查缺氧段攪拌強度是否太大，形成渦流，產生空氣復氧。現象二：TP＜2mg/L，NH3-N＞3mg/L，NO3-N＞5mg/L，BOD5＜25mg/L其原因及解決對策如下：①好氧段DO缺乏。檢查好氧段DO是否低于2mg/L，如果1.5＜DO＜2.0mg/L，那么可能只滿足BOD5分解的需要，而不滿足硝化的需要，應增大供氣量，使DO處于2～3mg/L。②存在硝化抑制物質。檢查入流中工業廢水的成分，加強上游污染源管理。現象三：TP＞2mg/L，NH3-N＜3mg/L，NO3-N＞5mg/L，BOD5＜25mg/L其原因及解決對策如下：①入流BOD5缺乏。檢查BOD5/TKN是否大于4，BOD5/TKN是否大于20，否那么應采取增參加流BOD5的措施，如跨越初沉池或外加碳源。②缺氧段DO